機械手臂的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機械加工領域，特別是涉及一種機械手臂。
【背景技術】
[0002]機械手是一種能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。機械手是最早出現的工業機器人，也是最早出現的現代機器人，它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化，能在有害環境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
[0003]例如申請號為201320336845的中國專利公開了一種機械手，屬于塑料加工機械技術領域，包括:機械手本體；通過轉軸轉動連接、能夠相對聚攏和打開的一對夾臂；以及驅動所述夾臂聚攏或者打開的驅動裝置，所述每一夾臂上設置有第一連桿，第一連桿分別通過第二連桿連接于驅動裝置上。本實用新型具有結構簡單、緊湊、體積小等優點。
[0004]然而，現有的機械手對于抓取球形物體，尤其是抓取易破碎的球形物體時，由于施力不均，容易導致球形物體破碎；另外，現有的機械手對于球形物體的抓取不牢固，容易造成球形物體掉落。
【實用新型內容】
[0005]基于此，有必要針對現有技術中的機械手抓取球形物體施力不均且不牢固的問題，提供一種對球形物體抓取牢固且施力較均的機械手臂。
[0006]一種機械手臂，包括:支架、主臂、轉臺、動力機構、升降機構和爪部；
[0007]所述轉臺安裝在所述支架上，所述主臂的一端旋轉連接在轉臺上，動力機構驅動轉臺旋轉，所述升降機構設置在所述主臂的另一端，所述爪部與所述升降機構的伸縮軸連接；
[0008]所述爪部包括呈長方體結構的多軸氣缸和四個夾爪，所述多軸氣缸的四個側面均凸設有伸縮軸，四個所述夾爪分別與所述多軸氣缸的四個側面上的伸縮軸連接；
[0009]所述夾爪上遠離所述多軸氣缸的端部具有一弧面，所述弧面上設有防滑部。
[0010]在其中一個實施例中，還包括連板，所述升降機構的伸縮軸連接在所述連板的中部，所述爪部為兩個，兩個所述爪部分別固定在所述連板的兩端。
[0011 ] 在其中一個實施例中，所述防滑部為橡膠材料層。
[0012]在其中一個實施例中，所述防滑部為防滑條紋。
[0013]在其中一個實施例中，所述動力機構為步進電機。
[0014]在其中一個實施例中，所述升降機構為伸縮氣壓缸。
[0015]在其中一個實施例中，所述升降機構為伸縮液壓缸。
[0016]上述機械手臂通過動力機構驅轉的轉臺以及升降機構的作用，實現爪部三維空間內移動，靈活地抓取和釋放球形物品。另外，多軸氣缸帶動第一夾爪、第二夾爪、第三夾爪和第四夾爪同時朝向其中心點移動，使得被抓取的球形物品受力均勻，避免球形物品受力不均而破碎。上述四個夾爪將球形物品限制在呈正方形的區域內，避免了球形物品掉落。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型一較佳實施例的機械手臂的機構示意圖；
[0018]圖2為圖1中所示爪部的結構示意圖；
[0019]圖3為圖2中所示爪部的俯視圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，其為本實用新型一較佳實施例的機械手臂10的機構示意圖。
[0021]機械手臂10包括:支架110、主臂120、轉臺130、動力機構140、升降機構150和爪部 200。
[0022]轉臺130安裝在支架110上，主臂120的第一端121旋轉連接在轉臺130上，動力機構140驅動轉臺130旋轉，升降機構150設置在主臂120的第二端122，爪部200與升降機構150的伸縮軸151連接。
[0023]請參考圖2，爪部200包括四個夾爪和多軸氣缸250，本實施例中，四個夾爪具體為第一夾爪210、第二夾爪220、第三夾爪230和第四夾爪240，第一夾爪210、第二夾爪220、第三夾爪230和第四夾爪240呈正方形分布，并與多軸氣缸250的伸縮軸連接。具體的，多軸氣缸250為長方體結構，請參考圖3，多軸氣缸250的四個側面分別凸設有第一伸縮軸251、第二伸縮軸252、第三伸縮軸253和第四伸縮軸254。第一夾爪210、第二夾爪220、第三夾爪230和第四夾爪240分別與第一伸縮軸251、第二伸縮軸252、第三伸縮軸253和第四伸縮軸254連接。這樣，多軸氣缸250同步驅動第一伸縮軸251、第二伸縮軸252、第三伸縮軸253和第四伸縮軸254進行相同程度的伸長或縮短，從而帶動第一夾爪210、第二夾爪220、第三夾爪230和第四夾爪240同時朝向其中心點移動，使得被抓取的球形物品受力均勻，而且上述四個夾爪將球形物品限制在呈正方形的區域內，避免了球形物品掉落。
[0024]如圖2和圖3所示，其中，圖2為圖1中所示爪部200的結構示意圖，圖3為圖2中所示爪部200的俯視圖。
[0025]為了增加第一夾爪210、第二夾爪220、第三夾爪230以及第四夾爪240與被抓取的球形物品的接觸面積，避免在施力大小相同的情況下，受力面積過小，使得球形物品受到較強的壓大而破碎，第一夾爪210、第二夾爪220、第三夾爪230以及第四夾爪240上遠離多軸氣缸250的端部均具有一弧面，弧面上設有防滑部。以第一夾爪210為例進行說明，第一夾爪210上開設一弧面211，弧面211上設有防滑部212。例如，防滑部212為橡膠材料層，該橡膠材料層粘貼在弧面211上，又如，防滑部212為防滑條紋，又如，防滑部212為防滑凸起。
[0026]在機械手臂10的實際應用中，常常是夾取特定大小的球形物品，這樣，為了能夠更好地與該特定大小的球形物品相匹配，第一夾爪210、第二夾爪220、第三夾爪230以及第四夾爪240上弧面對應的弧線為圓A的部分，圓A的半徑與該特定大小的球形物品的半徑相同，這樣，當第一夾爪210、第二夾爪220、第三夾爪230以及第四夾爪240夾住該特定大小的球形物品時，第一夾爪210、第二夾爪220、第三夾爪230以及第四夾爪240上的弧面與該特定大小的球形物品貼合的面積更大，從而避免在施力大小相同的情況下，受力面積過小，使得球形物品受到較大的壓強而破碎，同時也避免了球形物品受力不均勻而損壞。
[0027]為了能夠同時抓取兩個球形物品，機械手臂10還包括連板160，升降機構150的伸縮軸151連接在連板160的中部，爪部200為兩個，兩個爪部200分別固定在連板160的兩端，這樣，機械手臂10單次抓取操作可以同時抓取兩個球形物品，有利于提高工作效率。當然，根據實際應用的需要，連板160上也可以間隔設置有多個爪部200，同時抓取多個球形物品。
[0028]本實施例中，動力機構140為步進電機，這樣，通過動力機構140驅動轉臺130轉動，進而帶動主臂120旋轉，使得設置在主臂120第二端122的爪部200能夠在二維空間內移動。升降機構150為伸縮氣壓缸，又如，升降機構150為伸縮液壓缸。這樣，升降機構150能夠帶動爪部200抓取到的球形物品進行升降操作，便于將球形物品搬運到不同高度進行堆疊或存儲，最終實現爪部200在三維空間內移動，靈活地抓取和釋放球形物品。
[0029]上述機械手臂10通過動力機構140驅轉的轉臺130以及升降機構150的作用，實現爪部200三維空間內移動，靈活地抓取和釋放球形物品。另外，多軸氣缸250帶動第一夾爪210、第二夾爪220、第三夾爪230和第四夾爪240同時朝向其中心點移動，使得被抓取的球形物品受力均勻，避免球形物品受力不均而破碎。上述四個夾爪將球形物品限制在呈正方形的區域內，避免了球形物品掉落。
[0030]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0031]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種機械手臂，其特征在于，包括:支架、主臂、轉臺、動力機構、升降機構和爪部； 所述轉臺安裝在所述支架上，所述主臂的一端旋轉連接在轉臺上，動力機構驅動轉臺旋轉，所述升降機構設置在所述主臂的另一端，所述爪部與所述升降機構的伸縮軸連接； 所述爪部包括呈長方體結構的多軸氣缸和四個夾爪，所述多軸氣缸的四個側面均凸設有伸縮軸，四個所述夾爪分別與所述多軸氣缸的四個側面上的伸縮軸連接； 所述夾爪上遠離所述多軸氣缸的端部具有一弧面，所述弧面上設有防滑部。
2.根據權利要求1所述的機械手臂，其特征在于，還包括連板，所述升降機構的伸縮軸連接在所述連板的中部，所述爪部為兩個，兩個所述爪部分別固定在所述連板的兩端。
3.根據權利要求1所述的機械手臂，其特征在于，所述防滑部為橡膠材料層。
4.根據權利要求1所述的機械手臂，其特征在于，所述防滑部為防滑條紋。
5.根據權利要求1所述的機械手臂，其特征在于，所述動力機構為步進電機。
6.根據權利要求1所述的機械手臂，其特征在于，所述升降機構為伸縮氣壓缸。
7.根據權利要求1所述的機械手臂，其特征在于，所述升降機構為伸縮液壓缸。
【專利摘要】本實用新型涉及一種機械手臂，包括：支架、主臂、轉臺、動力機構、升降機構和包括多軸氣缸及呈正方形分布并與多軸氣缸的伸縮軸連接的四個夾爪的爪部；轉臺安裝在支架上，主臂一端旋轉連接在轉臺上，動力機構驅動轉臺旋轉，升降機構設置在主臂另一端，爪部與升降機構的伸縮軸連接；夾爪上遠離多軸氣缸的端部具有一設有防滑部的弧面。機械手臂通過動力機構驅轉的轉臺以及升降機構的作用，實現爪部三維空間內移動，靈活地抓取和釋放球形物品。另外，多軸氣缸帶動第一、第二、第三和第四夾爪同時朝向其中心點移動，使得被抓取的球形物品受力均勻，避免球形物品受力不均而破碎。上述四個夾爪將球形物品限制在呈正方形的區域內，避免了球形物品掉落。
【IPC分類】B25J15-10, B25J9-00
【公開號】CN204339776
【申請號】CN201420779907
【發明人】劉健, 黃治家, 成學平
【申請人】惠州市杰普特電子技術有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月10日